Потенциальная диаграмма
Для оценки напряжения между различными точками схемы полезны потенциальные диаграммы. Они представляют собой графическое изображение распределения потенциалов вдоль какого-либо участка схемы или замкнутого контура электрической цепи, причем каждой точке схемы соответствует определенная точка на диаграмме.
Точке отсчета, потенциал которой принят равным нулю, на диаграмме соответствует начало координат. По оси абсцисс (ось x) последовательно откладывают сопротивления в порядке их следования по выбранному направлению обхода контура, а по оси ординат (ось у) откладывают потенциалы точек контура.
1.50. Для схемы рис. 1.53 экспериментально были получены величины ЭДС источников электрической энергии (E1=135 В, E2=90 В), их внутренних сопротивлений (RВН1=1 Ом, RВН2=2 Ом), потенциалы узлов: φa= 0 В; φb = 120 B; φc = 95 B; φd = 100 B, величины токов в ветвях с источниками энергии (I1=15 А и I2=5 А) и сопротивления пассивных элементов (указаны на схеме в омах). По экспериментальным данным постройте потенциальную диаграмму по контуру a, b, c, d, a, определите режимы работы источников.
Рис. 1.53
Решение. Для схемы рис. 1.53 контур был уже выбран и разбит на отдельные элементы, потенциалы точек контура известны. Обходить рассматриваемый контур будем по ходу часовой стрелке. Точкой отсчета является точка a, потенциал которой равен нулю.
Сопротивление
всего контура получаем как арифметическая
сумма всех сопротивлений, вошедших в
рассматриваемый контур:
Минимальное значение потенциал принимает в точке а (φa= 0 В), а максимальное значения – в точке b (φb = 120 B). Выбираем масштабы: по оси абсцисс – 1 Ом/см, а по оси ординат – 20 В/см.
Далее откладываем сопротивления участков порядке их следования (RВН1→ R4→ R5→ RВН2), а по оси ординат откладывают потенциалы точек (a→b→c→d→a).
На рис. 1.54 приведена потенциальная диаграмма для контура a→b→c→d→a схемы рис. 1.53.
Рис. 1.54
1.51. Для участка цепи рис. 1.55 постройте потенциальную диаграмму. ЭДС источников и сопротивления резисторов даны на схеме.
Рис. 1.55